DE102022201737A1 - Procedure for testing an adhesive bond - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung eines Bauteils (2) aus einem Verbundwerkstoff auf die Qualität eines Haftverbunds, wobei das Bauteil (2) wenigstens eine erste Komponente (4, 6, 12) aus einem ersten Material und eine zweite Komponente (8) aus einem zweiten Material aufweist. Der Haftverbund zwischen den Komponenten (4, 6, 8, 12) ist über wenigstens eine Haftungsfläche (10) ausgebildet, wobei in einem ersten Verfahrensschritt in mindestens eine Komponente (4, 6, 12) eine Schwingung eingeleitet wird. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter der Schwingung derart ausgelegt sind, den unzureichenden Haftverbund zwischen den Komponenten (4, 6, 8, 12) zumindest teilweise zu lösen.The invention relates to a method for testing a component (2) made from a composite material for the quality of an adhesive bond, the component (2) comprising at least a first component (4, 6, 12) made from a first material and a second component (8). a second material. The adhesive bond between the components (4, 6, 8, 12) is formed via at least one adhesion surface (10), with vibration being introduced into at least one component (4, 6, 12) in a first method step. The invention is characterized in that the parameters of the vibration are designed in such a way that the insufficient adhesive bond between the components (4, 6, 8, 12) is at least partially released.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung eines Bauteils aus einem Verbundwerkstoff auf die Qualität eines Haftverbunds, wobei das Bauteil wenigstens eine erste Komponente aus einem ersten Material und eine zweite Komponente aus einem zweiten Material aufweist, wobei der Haftverbund zwischen den Komponenten über wenigstens eine Haftungsfläche ausgebildet ist, wobei in einem ersten Verfahrensschritt in mindestens eine Komponente eine Schwingung eingeleitet wird.The invention relates to a method for testing a component made of a composite material for the quality of an adhesive bond, the component having at least a first component made of a first material and a second component made of a second material, the adhesive bond between the components being formed via at least one adhesion surface is, wherein in a first method step, a vibration is introduced into at least one component.
Stand der TechnikState of the art
Bauteile aus Verbundwerkstoffen wie z.B. Gummi-Metall-Verbindungen kommen in vielen technischen Gebieten zum Einsatz. Ein bekanntes Beispiel für derartige Bauteile sind Federelemente für Schienenfahrzeuge. Die Federelemente können sowohl allein in Form einer sogenannten Primärfeder, oder in Form einer Zusatzfeder als Teil eines Federungssystems, bestehend aus weiteren Feder- und Dämpfungselementen, zum Einsatz kommen. Eine Zusatzfeder ist als Notfeder ausgebildet und mit einer z.B. als Luftfederbalg ausgebildeten Primärfeder in Reihe geschaltet. Die Zusatzfeder übernimmt die Federungsfunktion in diesem Anwendungsfall erst dann, wenn beispielsweise ein Defekt an dem Luftfederbalg entsteht und dieser seine Federungsfunktion nicht mehr erfüllen kann. Üblicherweise umfasst ein solches Federelement einen Verbund aus einem elastomeren Dämpfungskörper, der zwischen zwei Metallteilen angeordnet ist. Eines der Metallteile ist als Innenkegel ausgebildet. Dieser Innenkegel wird an seiner kegelförmigen Kontur von dem elastomeren Körper umfasst und kann darüber hinaus ein Anschlusselement zur Kopplung des Federelements, zum Beispiel an Fahrwerksteile eines Schienenfahrzeuges, aufweisen. Das weitere Metallteil ist als ein metallischer Außenring ausgebildet, der mit dem elastomeren Dämpfungskörper auf der dem Innenkegel gegenüberliegenden Seite in Verbindung steht. Alternativ können der Innenkegel und der Außenring zur Gewichtsersparnis auch aus Kunststoff gefertigt sein. Unabhängig von dem gewählten Material stellt die Verbindung des Innenkegels und des Außenrings mit dem elastomeren Dämpfungskörper eine große Herausforderung dar. Durch die unterschiedlichen Elastizitätsmodule des Elastomerkörpers und der mit diesem in Verbindung stehenden Bauteile gilt insbesondere der Bereich des Materialübergangs zwischen Elastomer und dem weiteren Material als Schwachstelle. In diesem Bereich treten besonders hohe mechanische Spannungen auf, weshalb die Verbindung ein häufig anzutreffendes Ausfallkriterium darstellt. Daher ist es bei der Herstellung der Bauteile üblich, bei jedem einzelnen Bauteil die Qualität der Verbindung in einer Endkontrolle zu prüfen, indem die Bauteile einem Zugversuch unterzogen werden, wobei der Kraft-Weg-Verlauf auf Abweichungen gegenüber einem vorgegebenen Toleranzbereich kontrolliert wird. Nachteiligerweise kann anhand der Prüfung im Zugversuch keine Aussage über die Qualität und die Haltbarkeit der Verbindung unter dynamischer Belastung getroffen werden, weshalb Ausfälle oft unerwartet geschehen. Zur Vorbeugung von unvorhersehbaren Ausfällen des Federelements werden diese häufig frühzeitig und deutlich vor Erreichen ihrer eigentlichen Lebensdauergrenze gewechselt, was zu hohen Wartungs- und Instandhaltungskosten führt.Components made of composite materials such as rubber-metal compounds are used in many technical areas. A well-known example of such components are spring elements for rail vehicles. The spring elements can be used alone in the form of a so-called primary spring or in the form of an additional spring as part of a suspension system consisting of additional spring and damping elements. An additional spring is designed as an emergency spring and is connected in series with a primary spring designed, for example, as an air spring bellows. In this application, the additional spring only takes over the suspension function if, for example, a defect occurs in the air spring bellows and it can no longer fulfill its suspension function. Such a spring element usually comprises a combination of an elastomeric damping body, which is arranged between two metal parts. One of the metal parts is designed as an inner cone. This inner cone is surrounded by the elastomeric body at its conical contour and can also have a connecting element for coupling the spring element, for example to chassis parts of a rail vehicle. The other metal part is designed as a metal outer ring, which is connected to the elastomeric damping body on the side opposite the inner cone. Alternatively, the inner cone and the outer ring can also be made of plastic to save weight. Regardless of the material selected, the connection of the inner cone and the outer ring with the elastomer damping body represents a major challenge. Due to the different moduli of elasticity of the elastomer body and the components connected to it, the area of the material transition between the elastomer and the other material is considered to be a weak point . Particularly high mechanical stresses occur in this area, which is why the connection is a frequently encountered failure criterion. It is therefore customary during the manufacture of the components to check the quality of the connection in a final inspection for each individual component by subjecting the components to a tensile test, with the force-displacement curve being checked for deviations from a specified tolerance range. The disadvantage is that no statement can be made about the quality and durability of the connection under dynamic load based on the tensile test, which is why failures often occur unexpectedly. To prevent unforeseeable failures of the spring element, these are often replaced early and well before their actual service life limit is reached, which leads to high maintenance and repair costs.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Prüfverfahren für Gummi-Metall-Verbindungen bekannt.
Die
Ein vergleichbares Verfahren ist durch die JPH 989 846 A offenbart.
Die
The
A comparable method is disclosed by JPH 989 846 A.
The
Oben genannte Prüfungsverfahren eignen sich allerdings nur zum Feststellen von bereits vorhandenen Haftfehlern, die z.B. durch Fertigungsfehler vorliegen. Eine Aussage über die Qualität und Belastbarkeit eines bestehenden aber ggfs. unzureichenden Haftverbundes kann anhand bekannter Prüfungsverfahren nicht oder nicht mit ausreichender Sicherheit getroffen werden.However, the test methods mentioned above are only suitable for detecting existing defects, which may be caused by manufacturing defects, for example. A statement about the quality and resilience of an existing but possibly insufficient adhesive bond cannot be made with known test methods or cannot be made with sufficient certainty.
AufgabeTask
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Prüfung eines Bauteils auf die Qualität eines Haftverbunds zwischen mindestens zwei Komponenten bereitzustellen, welches eine präzisere Aussage über die Haltbarkeit des Haftverbunds unter dynamischen Bedingungen erlaubt. Das Prüfverfahren soll außerdem zur Ermittlung eines unzureichenden Haftverbunds dienen.The object of the invention is to provide a method for testing a component for the quality of an adhesive bond between at least two components, which allows a more precise statement to be made about the durability of the adhesive bond under dynamic conditions. The test The procedure should also serve to determine an insufficient adhesive bond.
Lösung der Aufgabesolution of the task
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1, wobei die Parameter der Schwingung derart ausgelegt sind, den unzureichenden Haftverbund zwischen den Komponenten zumindest teilweise zu lösen.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.This object is achieved by a method having the features of independent claim 1, the parameters of the vibration being designed in such a way that the insufficient adhesive bond between the components is at least partially resolved.
Further advantageous developments are disclosed in the dependent claims.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the Invention
Gegenstand des Anspruchs 1 ist ein Verfahren zur Prüfung eines Bauteils aus einem Verbundwerkstoff auf die Qualität eines Haftverbunds, wobei das Bauteil wenigstens eine erste Komponente aus einem ersten Material und eine zweite Komponente aus einem zweiten Material aufweist, wobei der Haftverbund zwischen den Komponenten über wenigstens eine Haftungsfläche ausgebildet ist. In einem ersten Verfahrensschritt wird in mindestens eine Komponente eine Schwingung eingeleitet. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter der Schwingung derart ausgelegt sind, den unzureichenden Haftverbund zwischen den Komponenten zumindest teilweise zu lösen.The subject of claim 1 is a method for testing a component made of a composite material for the quality of an adhesive bond, the component having at least a first component made of a first material and a second component made of a second material, the adhesive bond between the components having at least one Adhesion surface is formed. In a first method step, a vibration is introduced into at least one component. The method according to the invention is characterized in that the parameters of the vibration are designed in such a way that the insufficient adhesive bond between the components is at least partially released.
Das Bauteil kann beispielsweise aus Komponenten aus Elastomer und Metall oder Elastomer und Kunststoff ausgebildet sein, die gemeinsam einen Haftverbund bilden. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird ein zwar vorhandener, aber unzureichender Haftverbund im Bereich des Materialübergangs an der Haftungsfläche zwischen Elastomer und dem weiteren Material gelöst. Unzureichend bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Haftverbund zwischen zwei Komponenten des Bauteils vorliegen kann, den späteren geforderten dynamischen Belastungen des Bauteils jedoch nicht standhalten würde, wodurch es beispielsweise zu einer Ablösung des Elastomerkörpers von der Komponente aus Kunststoff oder Metall und einem frühzeitigen Bauteilversagen kommen kann. Die Schwächung oder Lösung des Haftverbunds wird durch eine in mindestens eine der Komponenten des Bauteils eingeleitete Schwingung hervorgerufen. Die hochfrequente mechanische Schwingung simuliert einen dynamischen Belastungszustand des Bauteils. Die Schwingung ist durch Anpassung ihrer Parameter, wie Amplitude, Frequenz und Dauer derart ausgelegt, dass diese den unzureichenden Haftverbund löst. Die Parameter können in Wechselwirkung zueinander innerhalb eines Lastkollektivs vorliegen. Auf diese Weise kann ein zumindest teilweise gelöster Haftverbund in einem anschließenden Prüfschritt (z.B. einem Zugversuch) erkannt werden. Auch kann durch die Anwendung der auf den jeweiligen Anwendungsfall angepassten Schwingung auf das Bauteil sich ein mangelhafter Haftverbund derart stark ablösen, dass dies durch Inaugenscheinnahme erkennbar ist. In einem solchen Fall ist kein separater weiterer Prüfschritt notwendig. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit eine gründlichere Prüfung des Haftverbunds auf ein potenzielles Versagen des Bauteils in der späteren Anwendung. Das erfindungsgemäße Verfahren kann zum Beispiel in der Endkontrolle der Fertigung des Bauteils zur Anwendung kommen. Es zeigt sich als besonders vorteilhaft, dass das erfindungsgemäße Verfahren die Qualität der ausgelieferten Bauteile verbessert, sodass Wechselintervalle verlängert werden können, da die Wahrscheinlichkeit eines Bauteildefekts vor Erreichen der eigentlichen Lebensdauergrenze reduziert werden kann.The component can be formed, for example, from components made of elastomer and metal or elastomer and plastic, which together form an adhesive bond. The method according to the invention releases an existing but insufficient adhesive bond in the area of the material transition at the adhesion surface between the elastomer and the other material. Insufficient in this context means that the adhesive bond between two components of the component can exist, but would not withstand the later required dynamic loads on the component, which can lead to the elastomer body detaching from the plastic or metal component and premature component failure . The weakening or detachment of the adhesive bond is caused by a vibration introduced into at least one of the components of the component. The high-frequency mechanical vibration simulates a dynamic load condition of the component. By adjusting its parameters, such as amplitude, frequency and duration, the vibration is designed in such a way that it loosens the insufficient adhesive bond. The parameters can interact with each other within a load spectrum. In this way, an at least partially detached adhesive bond can be detected in a subsequent test step (e.g. a tensile test). The application of the vibration adapted to the respective application to the component can also detach a defective adhesive bond to such an extent that this is recognizable by visual inspection. In such a case, no separate further test step is necessary. The method according to the invention thus enables a more thorough examination of the adhesive bond for potential failure of the component in subsequent use. The method according to the invention can be used, for example, in the final inspection of the manufacture of the component. It has been shown to be particularly advantageous that the method according to the invention improves the quality of the delivered components, so that replacement intervals can be extended since the probability of a component defect before the actual service life limit is reached can be reduced.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist der unzureichende Haftverbund in einem weiteren Verfahrensschritt durch Aufnahme des Kraft-Weg-Verlaufs des Bauteils unter einer Zugbelastung und durch einen Vergleich mit einem vorgegebenen Sollwert identifizierbar. Mit anderen Worten gesagt, wird das in dem vorherigen Verfahrensschritt einer dynamischen Belastung unterzogene Bauteil in einem weiteren Verfahrensschritt einer Zugprüfung unterzogen. Ein ggfs. in dem ersten Verfahrensschritt herbeigeführter Defekt des Haftverbunds kann in dem darauffolgenden Zugversuch durch Aufnahme des Kraft-Weg-Verlaufs des Bauteils und durch einen Vergleich mit einem vorgegebenen Sollwert identifiziert werden. Der vorgegebene Sollwert kann innerhalb eines Toleranzbereiches liegen, sodass eine fertigungsbedingte Streuung des Kraft-Weg-Verlaufs zugelassen werden kann. Sobald der aufgenommene Kraft-Weg-Verlauf außerhalb der vorbestimmten Toleranzgrenzen liegt, erfüllt das Bauteil nicht die Qualitätsanforderungen. Der durch die Anwendung der Schwingung teilweise abgelöste Haftverbund kann sich auch derart stark ablösen, dass dies durch eine Inaugenscheinnahme erkennbar ist.According to a further aspect, the insufficient adhesive bond can be identified in a further method step by recording the force-displacement curve of the component under a tensile load and by comparing it with a specified target value. In other words, the component subjected to a dynamic load in the previous method step is subjected to a tensile test in a further method step. A defect in the adhesive bond that may have been caused in the first method step can be identified in the subsequent tensile test by recording the force-displacement curve of the component and by comparing it with a specified target value. The specified target value can lie within a tolerance range, so that a production-related scattering of the force-displacement curve can be allowed. As soon as the recorded force-displacement curve is outside the predetermined tolerance limits, the component does not meet the quality requirements. The adhesive bond partially detached as a result of the application of the vibration can also become detached to such an extent that this can be recognized by visual inspection.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass die Schwingung eine Frequenz von 50 bis 500 Hz, vorzugsweise 60 bis 200 Hz, besonders bevorzugt 90 bis 110 Hz aufweist. Diese Frequenzen decken einen besonders wirksamen Frequenzbereich ab, wobei ein unzureichender Haftverbund zwischen Komponenten aus Elastomer und Metall oder Elastomer und Kunststoff gelöst oder geschwächt werden kann.A further advantageous embodiment of the method according to the invention is that the vibration has a frequency of 50 to 500 Hz, preferably 60 to 200 Hz, particularly preferably 90 to 110 Hz. These frequencies cover a particularly effective frequency range where an insufficient bond strength between components made of elastomer and metal or elastomer and plastic can be loosened or weakened.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist das erste Material der ersten Komponente ein metallischer Werkstoff. Als metallischer Werkstoff können verschiedene Eisen-Kohlenstoff-Legierungen oder auch Aluminiumwerkstoffe Verwendung finden. Es kann so auf besonders vorteilhafte Weise eine Anpassung des Bauteils hinsichtlich Anforderungen an die Kosten, das Gewicht oder mechanische Eigenschaften des metallischen Werkstoffes erfolgen.According to a further aspect, the first material of the first component is a metallic material. As a metallic material, ver different iron-carbon alloys or aluminum materials can be used. In this way, the component can be adapted in a particularly advantageous manner with regard to requirements relating to costs, weight or mechanical properties of the metallic material.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist das zweite Material der zweiten Komponente ein elastomerer Werkstoff. Es kann so auf besonders vorteilhafte Weise ein Bauteil bereitgestellt werden, das schwingungsabsorbierende oder dämpfende Eigenschaften aufweist. Grundsätzlich können alle der fachkundigen Person bekannten Elastomere verwendet werden. Die Begriffe Kautschuk und Elastomer werden in dieser Schrift synonym verwendet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Elastomer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethylen-Propylen-Mischpolymerisat (EPM) oder Ethylen-Propylen-Dien-Mischpolymerisat (EPDM) oder Nitrilkautschuk (NBR) oder (teil)hydrierter Nitrilkautschuk (HNBR) oder Fluor-Kautschuk (FKM) oder Chloropren-Kautschuk (CR) oder Naturkautschuk (NR) oder Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR) oder Isopren-Kautschuk (IR) oder Butylkautschuk (IIR) oder Brombutylkautschuk (BIIR) oder Chlorbutylkautschuk (CIIR) oder Butadien-Kautschuk (BR) oder Chloriertes Polyethylen (CM) oder Chlorsulfoniertes Polyethylen (CSM) oder Polyepichlorhydrin (ECO) oder Ethylen-Vinylacetat-Kautschuk (EVA) oder Acrylat-Kautschuk (ACM) oder Ethylen-Acrylat-Kautschuk (AEM) oder Silikonkautschuk (MQ, VMQ, PVMQ, FVMQ) oder fluorierter Methylsilikonkautschuk (MFQ) oder perfluorinierter Propylen-Kautschuk (FFPM) oder Perfluorcarbon-Kautschuk (FFKM). Die genannten Kautschuke können hierbei allein oder im Verschnitt, d.h. als Blend, eingesetzt werden.According to a further aspect, the second material of the second component is an elastomeric material. A component which has vibration-absorbing or damping properties can thus be provided in a particularly advantageous manner. In principle, all elastomers known to the person skilled in the art can be used. The terms rubber and elastomer are used synonymously in this document. In a preferred embodiment, the elastomer is selected from the group consisting of ethylene-propylene copolymer (EPM) or ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM) or nitrile rubber (NBR) or (partially) hydrogenated nitrile rubber (HNBR) or fluorine rubber (FKM) or chloroprene rubber (CR) or natural rubber (NR) or styrene butadiene rubber (SBR) or isoprene rubber (IR) or butyl rubber (IIR) or bromobutyl rubber (BIIR) or chlorobutyl rubber (CIIR) or butadiene rubber (BR) or chlorinated polyethylene (CM) or chlorosulfonated polyethylene (CSM) or polyepichlorohydrin (ECO) or ethylene vinyl acetate rubber (EVA) or acrylate rubber (ACM) or ethylene acrylate rubber (AEM) or silicone rubber (MQ, VMQ, PVMQ, FVMQ) or fluorinated methyl silicone rubber (MFQ) or perfluorinated propylene rubber (FFPM) or perfluorocarbon rubber (FFKM). The rubbers mentioned can be used alone or in a blend, i.e. as a blend.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist das Bauteil eine Zusatzfeder für ein Fahrwerk eines Schienenfahrzeugs. Die zuvor genannten Vorteile können so auf eine Zusatzfeder für ein Fahrwerk eines Schienenfahrzeugs übertragen werden. Insbesondere bei Schienenfahrzeugen sind die an der Zusatzfeder auftretenden dynamischen Belastungen groß, weshalb das Risiko eines verfrühten Bauteilversagens besonders hoch ist. Die Anwendung des erfindungsgemäßen Prüfverfahrens an einer Zusatzfeder für das Fahrwerk eines Schienenfahrzeugs kann das Risiko eines verfrühten Bauteilversagens verringern und das Wechselintervall der Zusatzfeder verlängern, wodurch sich für den Betreiber des Schienenfahrzeugs wirtschaftliche Vorteile ergeben können.According to a further aspect, the component is an auxiliary spring for a running gear of a rail vehicle. The advantages mentioned above can thus be transferred to an additional spring for a chassis of a rail vehicle. In rail vehicles in particular, the dynamic loads occurring on the auxiliary spring are high, which is why the risk of premature component failure is particularly high. The use of the test method according to the invention on an auxiliary spring for the running gear of a rail vehicle can reduce the risk of premature component failure and lengthen the replacement interval for the auxiliary spring, which can result in economic advantages for the operator of the rail vehicle.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird in dem ersten Verfahrensschritt ein Mittel zur Erzeugung der Schwingung mit einem Außenring und/oder einem Innenkegel und/oder einem Zwischenblech der Zusatzfeder gekoppelt. Mit anderen Worten gesagt kann das Mittel zur Erzeugung der Schwingung mit dem Außenring oder dem Innenkegel oder dem Außenring und dem Innenkegel der Zusatzfeder gekoppelt werden. Besonders bevorzugt wird die Zusatzfeder an dem Außenring fixiert, wobei die Schwingung über den Innenkegel eingeleitet wird, oder umgekehrt. Die Zusatzfeder kann zusätzlich zu dem Außenring und dem Innenkegel wenigstens ein Zwischenblech aufweisen, wobei in dem ersten Verfahrensschritt das Mittel zur Erzeugung der Schwingung mit dem Außenring und/oder dem Innenkegel und/oder dem Zwischenblech der Zusatzfeder gekoppelt wird. Die Zwischenbleche können zur Versteifung der Zusatzfeder dienen, wodurch die Kennlinie der Zusatzfeder den anwendungsgemäßen Anforderungen auf besonders vorteilhafte Weise angepasst werden kann. Die Steifigkeit kann sowohl über die Anzahl, das Material und die Stärke der Zwischenbleche angepasst werden. Bei Einleitung der Schwingung über das Zwischenblech können der Außenring und der Innenkegel fixiert sein.According to a further aspect, in the first method step, a means for generating the vibration is coupled to an outer ring and/or an inner cone and/or an intermediate plate of the auxiliary spring. In other words, the means for generating the vibration can be coupled to the outer ring or the inner cone or the outer ring and the inner cone of the auxiliary spring. The additional spring is particularly preferably fixed to the outer ring, with the oscillation being introduced via the inner cone, or vice versa. In addition to the outer ring and the inner cone, the additional spring can have at least one intermediate plate, with the means for generating the vibration being coupled to the outer ring and/or the inner cone and/or the intermediate plate of the additional spring in the first method step. The intermediate plates can be used to stiffen the additional spring, as a result of which the characteristic curve of the additional spring can be adapted to the requirements of the application in a particularly advantageous manner. The rigidity can be adjusted via the number, the material and the thickness of the intermediate sheets. When the vibration is introduced via the intermediate plate, the outer ring and the inner cone can be fixed.
Die Schwingung wird dabei bevorzugt in die Komponente aus Metall oder Kunststoff eingeleitet. Der Elastomerkörper setzt der Schwingung durch seine materialspezifische Dämpfung einen erhöhten Widerstand entgegen, weshalb die Haftungsfläche einer besonders hohen Belastung ausgesetzt wird.The vibration is preferably introduced into the component made of metal or plastic. Due to its material-specific damping, the elastomer body counteracts the vibration with increased resistance, which is why the adhesion surface is exposed to a particularly high load.
Figurenlistecharacter list
Anhand der Zeichnung wird im Folgenden ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.
-
1 zeigt die Schnittdarstellung einer Zusatzfeder 2. Die Zusatzfeder 2 umfasst einen Innenkegel 4, ein elastomeres Bauteil 8 und einen Außenring 6. Das elastomere Bauteil 8 ist mit dem Innenkegel 4, dem Außenring 6 und den Zwischenblechen 12 über Haftungsflächen 10 verbunden. Die Zusatzfeder ist rotationssymmetrisch um eine Hochachse A ausgebildet. Die Zwischenbleche 12 dienen zur Versteifung der Zusatzfeder 2, wodurch die Kennlinie der Zusatzfeder 2 den anwendungsgemäßen Anforderungen angepasst werden kann. Die Steifigkeit kann sowohl über die Anzahl, das Material und die Stärke der Zwischenbleche 12 angepasst werden. Die Zusatzfeder 2 kann auch ohne Zwischenbleche 12 ausgeführt sein. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Prüfung der Zusatzfeder 2 auf die Qualität des Haftverbunds wird ein Mittel zur Erzeugung der Schwingung mit dem Innenkegel 4 der Zusatzfeder 2 gekoppelt. Die Zusatzfeder 2 wird dabei an dem Außenring 6 fixiert, wobei die Schwingung mit einer Frequenz von 100 Hz über den Innenkegel 4 eingeleitet wird. Das elastomere Bauteil 8 setzt der Schwingung durch seine materialspezifische Dämpfung einen erhöhten Widerstand entgegen, weshalb die Haftungsflächen 10 einer besonders hohen Belastung ausgesetzt sind, wodurch ein unzureichender Haftverbund im Bereich der Haftungsflächen 10 gelöst oder geschwächt wird.
-
1 shows the sectional view of an auxiliary spring 2. The auxiliary spring 2 comprises an inner cone 4, an elastomeric component 8 and an outer ring 6. The elastomeric component 8 is connected to the inner cone 4, the outer ring 6 and the intermediate plates 12 via adhesion surfaces 10. The additional spring is rotationally symmetrical about a vertical axis A. The intermediate plates 12 serve to stiffen the additional spring 2, as a result of which the characteristic curve of the additional spring 2 can be adapted to the requirements of the application. The rigidity can be adjusted via the number, the material and the thickness of the intermediate plates 12. The additional spring 2 can also be designed without intermediate plates 12 . To carry out the method according to the invention for testing the additional spring 2 for the quality of the adhesive bond, a means for generating the vibration is coupled to the inner cone 4 of the additional spring 2 . The additional spring 2 is fixed to the outer ring 6 , with the vibration being introduced via the inner cone 4 at a frequency of 100 Hz. The elastomeric component 8 counteracts the vibration with increased resistance due to its material-specific damping, which is why the adhesion surfaces 10 are exposed to a particularly high load, as a result of which an insufficient adhesive bond in the area of the adhesion surfaces 10 is loosened or weakened.
BezugszeichenlisteReference List
- 22
- Bauteil / Zusatzfedercomponent / auxiliary spring
- 44
- Komponente / InnenkegelComponent / Inner Cone
- 66
- Komponente / Außenringcomponent / outer ring
- 88th
- Komponente / Elastomeres BauteilComponent / Elastomeric part
- 1010
- Haftungsflächenadhesion surfaces
- 1212
- Komponente / Zwischenblech component / intermediate plate
- AA
- Hochachsevertical axis
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 3441805 A1 [0003]DE 3441805 A1 [0003]
- US 6134967 A [0003]US6134967A [0003]
- CN 211235659 U [0004]CN 211235659 U [0004]
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-
2022
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|---|---|---|---|
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